歩行中の手先振動を抑制する方策に対するUCM解析

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  • ホコウ チュウ ノ テサキ シンドウ オ ヨクセイ スル ホウサク ニ タイスル UCM カイセキ
  • Uncontrolled Manifold Analysis for Strategy of Dampening Hand Vibration during Human Walking

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コップの水をこぼさずに歩行するというタスクを達成するために人間はどのような方策をとっているのかを調べた．手先のジャークを小さくし，コップの角度を一定に保つことがコップの水をこぼさないための性能変数とし，その制御のために各関節を協調させているという仮説を立てた．協調度を定量的に評価するUCM解析を用い手先のジャークに関する分散とコップの角度に関する分散について，性能変数に影響を与えない成分（UCM成分）と与える成分（ORT成分）に分割した．水が入っているコップを保持して歩行する場合と水が入っていないコップを保持して歩行する場合を比較する実験を行い，水が入っている場合に手先のジャークは小さくなり，コップの角度の分散も小さくなることを確認した．また各分散成分とも，UCM に沿った成分はORTに沿った成分より大きかった．以上の結果から人間はコップの水をこぼさずに歩行するために，各関節を協調させてコップの角度を一定に保ち，手先のジャークを小さくしていることが示唆された．またコップの角度に関する分散成分が時系列によってほとんど変化しない結果から，タスク全体で振動を抑制していることが示唆された．

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